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1、等截面悬链线空腹式石砌拱桥1 1 委加工 2X30575X5288设计荷载公路一I级汽车荷载，人群荷载3kN/m2桥面宽度 净7m附2 x 0.75m人行道净跨径1n =30m净矢高fn =6m净矢跨比fn/1n =1/5拱圈厚度d =0.8m拱圈宽度b=8.5m主（腹）拱顶填土高度hc =0.5m拱圈材料重力密度1 =24kN/m3拱上建筑材料重力密度2 =24kN/m3路面及填料（包括路面，腹拱的护拱和填料）重力密度与=20kN/m3腹拱净跨径 ln1 =2m腹拱厚度d1=0.3m腹拱墩顶宽h = 0.8m腹拱墩底宽b2 = 0.8m自拱脚起第1个腹拱墩平均高度h1 =2.8m自拱脚起第2
2、个腹拱墩平均高度h2=1.15m拱圈材料 M10砂浆砌MU60块石拱圈材料抗压强度设计值匕=4.22M P ac拱圈材料抗剪强度设计值fvd = 0.073M P a拱圈材料弹性模量Em = 7 3 0M0P a假定拱轴系数m =3.5,yi/4/fo =0.2,主拱圈基本特性：拱脚处切线与水平线交角 /（附表（III） -2）, sin久，cos久，拱脚处拱厚的水平和竖向投影长度x, y计算跨度l0,计算矢高f0,计算矢跨比；拱轴线长度L=1l0 （二查附表（III） -8）V1V1完成拱圈几何性质表截面号y0/ f0VIcos平d _ ddy1 -T*d y1 Tx123422 cos +
3、 s526278拱脚0123451/4 跨 67891011拱顶12说明：（1）半拱共分为12段，第2栏由设计手册附录（III） -1查得，第4栏自附录（III） 表（III） -2查得tan卬再确定cos甲（2）横桥向无偏心，计算可取每米拱宽。确定拱轴系数m拱轴系数按假定尺寸验算，先求拱的自重压力线在拱跨1/4点的纵标与矢高的比值/4八0,如此值与假定值符合，则可以确定作为拱轴系数。丫1/4八。八 M1/4 八 Ms其中Mi/4 一自拱顶至拱跨1/4部分的自重力对拱跨1/4点弯矩M s 一自拱顶至拱脚部分的自重力对拱脚弯矩根据下面的说明确定下表部分自重编号自重力(KN)自重力作用 点至拱跨1
4、/4 点的力臂(m)M1/4(kN.m)自重力作用 点至脚的力 臂(m)M s(kN.m)1234567拱圈腹拱、腹拱 墩、填料等RP2P3P4P5实腹填料P6P7合计说明：(1)拱圈部分产生的自重力 P, Mi/4, Ms可以查下面的附表B-1(2)腹拱、腹拱墩及其上填料等自重集中传布：(a)各腹拱墩的集中荷载计算公式P=W1+W2+W3+W4其中W1 W丽 W纵腹拱墩上的拱圈、填料及路面自重，可以查下面的 附表B-3, W4为腹拱墩自重。此项计算包括两个腹拱墩R, P2以及各自的力臂和e2(3)靠近拱顶的半个腹拱及其上填料重量，查 附表B-3确定半个腹拱拱圈 R、半个腹拱填料 P4 以及半
5、拱路面R以及各自的力臂4 -(n -0.5)11(n-1)b1-0.5dsinsAe4 =(n -0.5)11(n-1)-0.5d sin，Be5 =(n -0.5)11(n-1)b1-0.5dsinsCn为半跨主拱的腹孔数，A, B, C查附表B-4(4)实腹段部分填料及路面部分的自重，在左半桥拱跨1/4点以及至拱项一段，由抛物线荷载P6与矩形荷载P7组合而成。分别求出 P6和P7,再确定这两个荷载对拱脚和1/4跨的力臂最后一步，根据表中的数据计算拱轴系数%/4八。八Mm八Ms确定假设的拱轴系数是否合理。附录B拱轴系数计算用表等截面悬链线拱拱圈自窗及其对1/4拱跨、拱脚弯矩 表B-12.24
6、2.8143.54.3245.321乘数1/3P0.628200.629420.632360.634550.637157ilQdMs0.140270.139680.139400.139090.13877为d0.0321130.0320360.0319610.0318820.0318207iild1/4p0.577970.579830.580950.581050.586187ilQdMs0.133970.133880.133570.133240.13349八环d1/40.0317430.0317140.0316560.0316140.0315731/5p0.552200.553400.55458
7、0.555850.55820Ms0.130930.130820.130690.130620.13063yJo/0.0315690.0315470.031514().0315070.031457九*d1/6p0.537170.538090.538980.540000.54182lodMs0.129180.129100.129020.128990.12900,%/40.0314700.0314520.031431O.O3142I0.031396/JU J1/8p0.521500.522110.522670.523270.5244K“s0.127390.127360.127300.127250.12
8、730w,/40.0313750.031366O.O3I353O.O3I34O().031331九4油注：八一拱圈材料重力密度（kN/m）;I。计算跨径（m）;d 拱圈厚度（m）;P 半拱白维（kN）;拱顶至拱脚、拱粉1/4点的门币口拱脚 拱的1/4点*珈（kNm）.拱上建筑的腹拱定型数据表B-2净跨（m）拱厚（tn）腹拱墩宽（m）净跨（m）拱厚（m）腹拱墩宽（m）2.00.300.804.50.401.002.50.300.805.00.451.103.00.350.905.50.451.103.50.350.906.00.501.204.00.401.00注:拱圈材料应为M10砌MU60块
9、石，或强度不低于上述材料的与工材料；腹拱墩材料同。142腹川白发表B3净跨(m)拱圈叫 (kN)mn % (kN)r, (kN)半个腹拱 拱IV喝 (kN)半个腹拱康料w6(kN)半个腹拱 路面D (kN)12345672.01.08397a0.9H45ys1.40/,0.5420/20.3627/30.650/j2.51.3195/11,3412人165y$0.6598720.5156/30.775713.01.8418/,1.83891.95/j0.9209720.7345/30.925/j3.52.1167/12.3127/32.20/31.0584720.94641.050/j4.02
10、.7646/22.9522 y32.50/j1.3823/j1.2361y31.20044.53.0788/23.5441/a2.75731.5394/21.5070/31.325力5.03.8524/24.3250/33.05y31.9262/21.8676/31 475/,5.53.8838/25.0349/33.30/j1.9419722.1975/,1.600八6.05.1051/25.9577/j3.60/32.5526/22.6289 y31.7507,注：(1)第2、3、4栏的自重为腹拱墩的两侧各半腹拱的重量，其中包括腹拱墩顶以上的填料HI 路面重盘。路面及填料厚度以0.5m计；
11、(2)力一腹拱拱圈材料重力密度(kN/rr?)；/3 腹拱路面及填料重力物度(kN/n?)。腹拱拱跨1/2部分的拱圈、填料、路面等自重作用点距腹拱拱跨中点距离表表B-4腹拱净盼L(m)拱网A (m)填料5 (m)路面c (m)腹拱净跨/| (m)拱圈A (m)填料B(m)Mm c(m)2.00.7361.0100.6504.51.5632.0581.3252.50.8951.2030.7755.01.7392.2911.4753.01.0391.4870.9255.51.8832.485I.MX)3.51.2291.6311.05()6.02.0732.7181.75()4.01.4041.8641.200.n iUfMA IM - b-4 M自拱桥设计计算手册(196()年).问题：（ 1）确定不计弹性压缩的自重水平推力？（ 2）弹性中心位置和弹性压缩系数（ 3）自重效应：拱顶截面和拱脚截面计入弹性压缩的水平推力、轴向力和弹性压缩弯矩。确定公路 I 级荷载效应 （考虑弹性压缩） ： （ 1） 拱顶截面正弯矩，（ 2）拱顶截面负弯矩; （ 3）拱脚截面正弯矩，（ 4）拱脚截面负弯矩确定人群荷载效应（考虑弹性压缩） ： （ 1）拱顶截面正弯矩， （ 2 ）拱顶截面负弯矩; （ 3）拱脚截面正弯矩， （ 4）拱脚截面负弯矩
